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北斗地基增强系统的“中国心”
来源: | 作者:上海市标准化协会 | 发布时间: 2023-11-20 | 1044 次浏览 | 分享到:

北斗地基增强系统是北斗卫星导航系统重要的地面基础设施,满足行业部门、地方政府以及大众和市场对北斗高精度位置服务和数据共享的需求,是保障国家位置信息安全、拉动北斗产业发展、提升北斗市场竞争力的重要手段。

自2020年北斗三号全球卫星导航系统建成开通后,北斗地基增强系统的建设与运营进入快速发展时期。2022年1月,工信部发布《关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见》,推动不同地基增强系统的数据互通和业务协作,提升服务质量和使用效率,拓展北斗高精度定位在大众消费领域应用场景。同年11月,国务院发布《新时代的中国北斗》白皮书,提出建成地面站全国一张网,向行业和大众用户提供实时米级、分米级、厘米级和事后毫米级高精度定位增强服务。

据不完全统计,我国已建成卫星导航定位基准站超过2.5万座,各部门、各行业、各单位分头建设的情况突出。但对于北斗地基增强系统最核心的硬件设备,尚不存在统一的性能要求及测试方法标准规范,亟需解决各接收机厂家设备硬件接口、数据信息格式、控制协议不同而造成的兼容问题。

为规范国内基准站接收机设备的设计与制造,提高北斗地基增强系统的稳定性和可靠性,发展和服务卫星导航定位产业技术创新,依据《上海市计量测试学会团体标准制定管理办法》,由上海司南卫星导航技术股份有限公司作为牵头单位,协调国内高精度北斗卫星导航产业龙头企事业单位共同开展标准研制,上海市计量测试学会于2021年8月发布团体标准T/SSMT 4-2021《北斗地基增强系统基准站接收机性能要求及测试方法》。

填补北斗基准站应用领域标准空白

本标准立足于我国北斗地基增强系统建设需求,从信号接收、数据质量、精度、电气特性、环境适应性等方面规范基准站接收机的设计与制造,填补了国内基准站接收标准的空白,首次将周跳比、多路径误差、观测数据处理时延等技术指标引入接收机标准中,观测值精度、单点定位精度等技术指标达到“国内领先、国际先进”水平。

依托T/SSMT 4-2021研制的基准站接收机适用于大规模北斗地基增强系统建设,搭载具备完全自主知识产权的国产化高精度板卡/模块,在信号接收性能、数据质量、工作稳定性和可靠性等方面不逊于国外同类产品,并获得包括19项发明专利、1项外观设计专利、3项实用新型专利以及4个软件著作权等知识产权。

T/SSMT 4-2021是对北斗基准站接收机关键技术的研发攻关、测试试验和项目验证的成果总结,在编制过程中对标国内外接收机标准及行业标杆,参考国内重大北斗地基增强系统建设的招标要求和验收规范,对基准站接收机关注但国标中缺少的性能指标进行补充,如周跳比、多路径误差、观测数据处理时延等;首次提出根据不同信号频点分别规定对应的观测值精度,反映不同信号类型的差异;兼顾当前北斗性能提升、接收机研发工艺进步,在确保科学合理的前提下对单点定位精度、静态基线测量精度、1PPS稳定度等关键指标提出更高要求,有效解决基准站接收机研制、生产使用和检验无衡量问题。

支撑国产基准站接收机形成自主品牌

T/SSMT 4-2021的应用范围全方位覆盖基准站接收机生产厂家、地基增强系统服务商、高精度定位用户单位、高校科研机构、检测及认证机构等,依托标准自主研制的基准站接收机产品性能稳定,抗干扰能力强,具备更高的硬度和抗冲击指标,适应野外复杂环境,获得山东省自然资源科学技术二等奖、国家科学技术进步奖二等奖、卫星导航定位优秀工程和产品奖一等奖等荣誉,并成功应用于北斗地基增强网、矿山监测、地灾监测、车辆调度、精准农业等领域。

本标准的发布与实施,帮助上海企业研制并生产达到行业先进技术水平的高质量产品。司南导航M300 Pro Ⅱ基准站接收机于2020年7月在人民大会堂展出,充分展现自主创新实力以及国产自主品牌成果;华测导航P5 北斗参考站接收机登顶珠峰,通过环境适应性、可靠性严格考验,出色完成各项GNSS测量任务。

 

1 基准站接收机亮相人民大会堂

助建北斗地基增强系统全国“一张网”

T/SSMT 4-2021是贴合大规模基准站点的管理运维,并兼顾国际GNSS技术发展潮流、适应未来行业发展方向的规范文件。T/SSMT 4-2021助建基准站数量超过13,500个,为国家北斗地基增强系统、中国移动HAP、中国联通定位系统建设工程、国家电网北斗基准站建设、山东省北斗卫星导航定位基准站网、国家测绘框架网等国内重要地基增强建设项目提供产品和技术支撑,有力保障了北斗地基增强系统的高效建设与稳定运行,大幅提升北斗高精度时空服务能力,进一步推动上海市乃至全国北斗产业链快速发展。

 

2 国家电网电力北斗基准站

引领北斗高精度位置服务走向全球

依托T/SSMT 4—2021,北斗基准站已先后落地肯尼亚、乌干达等11个非洲国家,助力非洲国家现代化铁路、高速公路、医院相继建成并投入使用,充分证明了相较于传统方式的效率、精度及便捷性优势,赢得了当地用户的信任和青睐。相关案例已入选《北斗卫星导航系统在非十大应用场景》、《北斗卫星导航系统应用案例》,同时,人民日报第三版头条刊发《北斗技术推动中非合作提质升级(新时代中非合作)》一文,报道了北斗技术在非洲国土测绘、CORS建设、精准农业等方面收获的丰硕成果。

本标准助力国产自主品牌走出国门,目前服务范围已覆盖全球230多个国家和地区,让全球用户能享受到中国标准的高精度位置服务,推动GNSS高精度领域从“中国制造”到“中国智造”的升级与转变,被央视誉为“北斗在高精度领域走向全球的成功典范”,被人民日报评价为“中国北斗卫星导航系统全产业链100%自主知识产权在海外拓展的一个缩影”。

 

3 入选《北斗卫星导航系统在非十大应用场景》


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